Wpis z mikrobloga

Wróciłem i zapraszam wszystkich spragnionych paleontologicznych oraz ewolucyjnych treści. Dziś nie będzie ani o jednym, ani o drugim, ale mam nadzieję, że też będzie fajnie.

tl;dr Człowiek pochodzi od małpy, nadal jest małpą, a nawet rybą - tak działa systematyka filogenetyczna.

Człowiek nie pochodzi od małpy, jedynie ma z nią wspólnych przodków. Delfin nie jest rybą, a ssakiem. Twierdzenia zawarte w tych zdaniach są powszechnie znane i, no cóż, błędne. Wpis ten powstał pod wpływem dyskusji na pewnym forum ze śmiesznymi obrazkami ( ͡° ͜ʖ ͡°) i kolejnej na Facebooku, a także rozmowy z dwójką znajomych (pozdrawiam).

Wpis ten ma na celu proste wyjaśnienie zasad systematyki i nazewnictwa organizmów żywych.

W szkole uczymy się o Karolu Linneuszu – żyjącym w XVIII w. szwedzkim przyrodniku, który postanowił skatalogować wszystkie istoty żywe (i nie tylko, jednak to na nich się skupię). Dziełem jego życia była Systema Naturae, której 10. edycja dała podstawy współczesnej taksonomii (ostatnią edycją była 13., którą uzupełnił J. F. Gmelin już po śmierci Linneusza). To tam spopularyzowane zostało binominalne – czyli dwuczłonowe – nazewnictwo gatunków (po raz pierwszy użyte jednak ponad 100 lat wcześniej przez Gasparda i Jeana Bauhinów), które stosowane jest do dzisiaj.

Zasady nazewnictwa gatunków (i rodzajów, rodzin itd.) spisane są w Międzynarodowym kodeksie nomenklatury zoologicznej (jest jeszcze wersja botaniczna i bakteryjna). Oprócz tego funkcjonuje PhyloCode (Międzynarodowy kodeks nomenklatury filogenetycznej), czyli zbiór zasad tworzenia kladów (co to takiego – wyjaśnię za chwilę).

GATUNEK

Podstawową jednostką taksonomiczną jest gatunek. Nazwy gatunków posiadają dwa człony: pierwszy rodzajowy, drugi gatunkowy. Przykładami mogą być Homo sapiens czy Tyrannosaurus rex. Pierwszy człon zapisujemy wielką literą i dodatkowo całość powinna być zapisana krojem wyróżniającym się z tekstu (zazwyczaj używa się kursywy). Dla pełni szczęścia w nawiasie umieszczamy rok opisania gatunku oraz nazwisko (lub inicjał) człowieka, który to zrobił, np. Homo sapiens (Linnaeus, 1758) lub Tyrannosaurus rex (Osborn, 1905). Nazwy gatunkowe zazwyczaj bierze się z łaciny i greki (lub są one zlatynizowanymi nazwami pochodzącymi z innych języków), jednak nie jest to twarda zasada i występują od niej wyjątki, np. Smok wawelski (bliski krewny dinozaurów odnaleziony w Polsce), Yi qi (czyt. ji ci, chiński dinozaur) czy Dziwneono etcetera (australijski owad, ten gatunek nie jest kopalny).

Gdy w danym tekście jakiś gatunek pojawia się więcej niż raz, można użyć zapisu skróconego, np. H. sapiens lub T. rex. Do jednego rodzaju może należeć więcej niż jeden gatunek, np. do Homo należą m.in. H. sapiens i H. erectus. Tylko gatunki i rodzaje zapisuje się wyróżniającym się krojem pisma, wyższe taksony jedynie wielką literą, np. Hominoidea (małpy człekokształtne).

Nie istnieje idealna definicja gatunku. Chyba najlepsza (a na pewno najczęściej przytaczana) uznaje za gatunek grupę organizmów, spośród których dwa mogą się rozmnożyć i wydać na świat płodne potomstwo. Niestety, od tej zasady jest wiele wyjątków, np. organizmy jednokomórkowe czy ogólnie stworzenia rozmnażające się bezpłciowo lub tzw. gatunki pierścieniowe. Istnieje jeszcze zjawisko hybrydyzacji – rodzice należący do różnych gatunków (choć zazwyczaj w obrębie jednego rodzaju) są w stanie spłodzić płodnego potomka. W miarę często dzieje się tak u krukowatych i możliwe, że miało miejsce u naszych przodków, gdzieś na wysokości rozdzielenia się linii naszej i szympansiej.

Z gatunkiem jest jeszcze jeden problem. Otóż życie jest ciągłe i nie da się wyznaczyć na linii rozwoju organizmów jednego punktu, w którym wyodrębnił się niej nowy gatunek. Gdy osobnik A jest przodkiem osobnika B i rozdziela je tyle pokoleń (nazwijmy je zbiorczo C), że A i B należą do różnych gatunków, to A i B nie byłyby w stanie spłodzić płodnego potomka (spotkanie A i B czysto hipotetyczne, oczywiście). Jednak zarówno A i B byłyby w stanie rozmnożyć się przynajmniej z niektórymi osobnikami z C i w C znalazłoby się kilka osobników, które mogłyby się rozmnożyć zarówno z A, jak i z B (rysunek poglądowy niżej, coby się nie pogubić). Oczywiście nie oznacza to, że te środkowe C należą jednocześnie do A i B (chociaż zależy, jaki wycinek pokoleń sprawdzamy).

Obrazek, coby się nie pogubić. Czerwone obramowanie zawiera osobniki, z którymi przodek A (przynajmniej hipotetycznie) jest w stanie spłodzić płodne potomstwo. Analogicznie zielone obramowanie dotyczy tego samego dla potomka B.

W paleontologii funkcjonuje pojęcie gatunku temporalnego (chronogatunku), czyli gatunku, który w określonym odcinku czasu (raczej wielkości geologiczne) zmienia się do tego stopnia, że gatunek potomny nie jest klasyfikowany jako ten sam gatunek, co wyjściowy. Czyli A i B nie są klasyfikowane jako ten sam gatunek. Mówiąc prościej: jesteśmy podobni do swoich dzieci i rodziców, jednak gdybyśmy mogli prześledzić wszystkich naszych przodków, to w końcu dotarlibyśmy do stworzeń wyglądających jak skrzyżowanie wiewiórki i szczura (a nawet dalej, jeśli starczyłoby nam cierpliwości). I każdy osobnik, którego byśmy wybrali z tej linii, byłby z tego samego gatunku, co jego potomstwo i rodzice. Bo życie jest ciągłe.

TAKSON

Tradycyjnie dzieli się kręgowce na ryby, płazy, gady ssaki i ptaki i tego uczą się dzieci w szkole. I taki podział całkiem dobrze się dzisiaj sprawdza, bo każdy wie, że ryby mają skrzela i żyją w wodzie, a ssaki karmią swoje młode mlekiem. Niestety paleontologia i genetyka sporo namieszały w takim obrazie świata.

Takson to grupa organizmów, które wyróżniają się od innych konkretną cechą (ewentualnie cechami). Czyli zwierzęta posiadające kręgosłup tworzą takson kręgowców.

Istnieje kilka rodzajów taksonów, ale tylko jeden bierze pod uwagę pokrewieństwo organizmów żywych – takson monofiletyczny. Takson monofiletyczny to taki, który obejmuje wszystkich potomków ostatniego wspólnego przodka (czyli wszyscy potomkowie pierwszego kręgowca są kręgowcami).

Kolejny to takson polifiletyczny, czyli taki, który zawiera w sobie organizmy mające wspólną cechę (lub cechy) i jednocześnie niebędące ze sobą spokrewnione (przynajmniej blisko). W tym przypadku wspólne cechy powstały niezależnie od siebie i zazwyczaj są przejawem konwergencji (tzn. powstaniem podobnych cech niezależnie od siebie, np. kształt ciała rekinów, delfinów i ichtiozaurów). Przykładem takiego taksonu są zwierzęta stałocieplne. Ssaki i ptaki wykształciły stałocieplność niezależnie od siebie i takson zwierząt stałocieplnych nie uwzględnia ostatniego wspólnego przodka ptaków i ssaków (a ten był niewiele młodszy niż pierwsze owodniowce).

Takson parafiletyczny to z kolei taki, który nie uwzględnia wszystkich potomków danej linii ewolucyjnej. Dobrym przykładem są tu gady w tradycyjnym ujęciu, które zawierają jaszczurki, węże, żółwie, krokodyle i hatterie, jednak wykluczają ptaki. Te ostatnie w prostej linii pochodzą od gadów (ptaki<dinozaury<archozaury<gady) i powinny być do nich zaliczane. Taksony polifiletyczne oraz parafiletyczne są taksonami sztucznymi i zwyczajnie są błędne. Czasem jeszcze się ich używa, ale raczej w luźnych tekstach, wykładach czy rozmowach. Duże znaczenie ma tu osadzenie historyczne jakiegoś terminu, np. herpetolodzy zajmują się gadami, jednak ptaki ich nie interesują.

przykłady taksonów

KLAD

Klad to pojęcie bliskie taksonowi monofiletycznemu i często w praktyce określające te same grupy stworzeń. Każdy takson monofiletyczny jest jednocześnie kladem, jednak nie każdy klad jest taksonem monofiletycznym. Kladów jest zwyczajnie za dużo i nie starcza dla nich rang taksonomicznych (rodzaj, rodzina, rząd itd.). Praktycznie każde rozejście się przynajmniej dwóch linii ewolucyjnych tworzy nowe klady i stąd właśnie bierze się ich mnogość. Dobrym przykładem są człowiekowate (Hominidae), które dzielą się na Ponginae (dziś reprezentowane przez orangutany) oraz Homininae, które to dzielą się na dwa plemiona: Gorillini (do których należą dzisiejsze goryle) i Hominini. Te ostatnie podzieliły się na Panina (dzisiejsze szympansy) i Hominina (dzisiaj ostaliśmy się tylko my, ludzie).

Klady siostrzane (grupy siostrzane) to klady, które powstały po rozdzieleniu się jednego (macierzystego) na dwa inne. Grupy siostrzane są ze sobą blisko spokrewnione, właściwie to takie rodzeństwo na drzewie życia.

klady siostrzane

Poszczególne linie ewolucyjne (klady, taksony) posiadają zestaw cech, które są pomocne przy ustalaniu ich pokrewieństwa (czy też ich pozycji względem siebie w kladystyce).

- Cecha plezjomorficzna (plezjomorfia) to taka, która występuje u danej grupy oraz u jej przodków; np. u ssaków kręgosłup jest cechą plezjomorficzną odziedziczoną po przodkach.

- Przeciwieństwem tego jest cecha apomorficzna (apomorfia), czyli nowa cecha niewystępująca u przodków danej grupy; np. błony płodowe dla owodniowców. Apomorfia dzieli się na autapomorfię i synapomorfię.
* Cecha autapomorficzna to taka, która występuje tylko u jednej grupy.
* Cecha synapomorficzna występuje u wszystkich spokrewnionych ze sobą grup.

Dana cecha może być jednocześnie autapomorficzna i synapomorficzna, w zależności od tego, do jakiej rangi taksonomicznej się odnosimy; np. błony płodowe są autapomorfią dla owodniowców i synapomorfią dla synapsydów i zauropsydów (obie te grupy zaliczają się do owodniowców, do synapsydów należą ssaki, do zauropsydów gady).

plezjomorfia i apomorfia

SYSTEMATYKA FILOGENETYCZNA

Klasycznie organizmy były pogrupowane w rangi (lub kategorie). Rangi taksonomiczne to np. gatunek, rodzaj, rodzina, rząd, gromada itd. Gatunek Homo sapiens należy do rodzaju Homo, rodziny Hominidae (człowiekowate), rzędu Primates (naczelne) itd. Jak już wcześniej wspominałem, życie okazało się bardziej skomplikowane niż to kiedyś zakładano i zwyczajnie często brakuje kategorii taksonomicznych. Z tego powodu namnożyło się kategorii pomocniczych, czyli wszystkich nadrodzin, podgromad, infrarzędów oraz kilka zupełnie nowych rang, np. plemię czy odmiana. Tych jednak też nie starczyło na długo. Dziś często rangi są pomijane i używa się nazw danych kladów: Homo sapiensHomo – Hominini zamiast Homo sapiens (gatunek) – Homo (rodzaj) – Hominini (plemię).

Kladystyka, czyli systematyka filogenetyczna, to metoda klasyfikująca klady. Willi Hennig, niemiecki entomolog (z niemałym zacięciem do paleoentomologii, czyli nauki zajmującej się wymarłymi insektami), wydał w 1950 r. książkę Grundzüge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik, która zyskała całkiem spore poparcie wśród niemieckich naukowców. Jednak dopiero przetłumaczenie jej na język angielski w 1966 r spowodowało niemałą rewolucję w systematyce biologicznej (ten przykład dobrze pokazuje, jak bariera językowa może spowolnić rozwój nauki).

Systematyka filogenetyczna znacznie się rozwinęła od czasów swojego stworzenia, jednak sam Hennig był największym rewolucjonistą systematyki organizmów żywych (z wyjątkiem samego Linneusza oczywiście). Termin “kladystyka” został wprowadzony przez jednego z najbardziej znanych biologów – Ernsta Mayra, który to swego czasu ostro polemizował z koncepcją Henniga.

Willi Hennig, zdjęcie zrobione przez jego syna, Gerda Henniga; pobrałem je z Wikipedii

CZŁOWIEK JEST MAŁPĄ

Po tym przykrótkim wstępie (òóˇ) można już przejść do sedna. Dość często natrafiam na twierdzenie, że człowiek nie pochodzi od małp, lecz miał z tymi małpami wspólnych przodków. Niby wszystko się zgadza, ale jednak nie do końca. Człowiek miał wspólnych przodków ze współcześnie żyjącymi małpami, a nie małpami ogólnie. To „współcześnie żyjącymi” jest bardzo ważne.

Małpy, czyli infrarząd Simiiformes, pojawiły się na Ziemi jakieś 40 mln lat temu, natomiast człowiek (rodzaj Homo) – około 2,5 mln lat. Każdy przodek człowieka z ostatnich 40 mln lat był małpą, a małpy zawierają w sobie m.in. ludzi. Każdy człowiek jest małpą, ale nie każda małpa jest człowiekiem, podobnie jak każdy kwadrat jest prostokątem, ale nie każdy prostokąt jest kwadratem.

Małpy, podobnie jak inne zwierzęta, różnicowały się przez miliony lat. Dzielą się na dwie duże grupy: szeroko- i wąskonose. Nas teraz interesują te drugie, które przez miliony lat zdążyły podzielić się na człeko- i zwierzokształtne (koczkodanowce). Małpy człekokształtne podzieliły się na dwie rodziny: Hylobatidae (gibonowate), do których należą m.in. dzisiejsze gibony, oraz na Hominidae, czyli człowiekowate. Człowiekowate dzielą się na podrodzinę Ponginae (dzisiejsze orangutany i kilka wymarłych taksonów, np. słynny gigantopitek) oraz podrodzinę Homininae. Homininae dzielą się na dwa plemiona: Gorillini (dzisiaj reprezentowane przez goryle) oraz Hominini. Te ostatnie podzieliły się na Panina (dzisiejsze szympansy) oraz Hominina. Hominina reprezentuje dziś jeden gatunek, Homo sapiens, jednak zalicza się do nich wszystko, co jest bliżej spokrewnione z nami niż z szympansami (czyli rozmaite wymarłe gatunki człowieka, jak np. Homo erectus, ale także starsze rodzaje, np. australopiteki). Oczywiście jest to uproszczony podział, ale nie chciałem komplikować tego jeszcze bardziej.

rozrysowany cały powyższy akapit

Żaden z powyższych podziałów nie sprawił, że któraś z linii ewolucyjnych przestała być małpą. Jesteśmy małpami tak samo, jak jesteśmy łożyskowcami, ssakami, synapsydami czy owodniowcami. I jakby to śledzić dalej, to dojdziemy do tetrapodów (czworonogów), które należą do ryb mięśniopłetwych. Człowiek, podobnie jak wszystkie inne lądowe kręgowce, jest rybą. Gdy małe dzieci nazywają delfiny rybami, nie są wcale w błędzie (chociaż raczej nie rozumieją jeszcze systematyki filogenetycznej). O samych rybach-czworonogach pisałem tu, od akapitu „Najbardziej zróżnicowaną grupą ryb są...”.

Mówienie, że człowiek nie pochodzi od małpy (tylko ma z nią wspólnych przodków) ma tyle samo sensu, co mówienie, że szympans nie pochodzi od małpy (tylko ma z nią wspólnych przodków). To jednak już chyba każdemu brzmi co najmniej dziwnie. Człowiek jest rodzajem (Homo), podobnie jak szympans (Pan). Oba te taksony mają tę samą rangę i ich pozycja względem małp jest taka sama. Właściwie to gatunkiem typowym dla małp człekokształtnych nie jest goryl zachodni (Gorilla gorilla) ani szympans zwyczajny (Pan troglodytes), ale człowiek rozumny, czyli popularny Homo sapiens.

Mam nadzieję, że teraz pewne zagadnienia staną się jaśniejsze. I dziękuję mirku/mirabelko za przebrnięcie przez ten niekrótki tekst.

Duże podziękowania dla @Tiszka która zredagowała ten tekst i sprawiła, że w ogóle stał się czytelny.

wołam osobno @niedoszly_andrzej oraz @Walther00 , bo poruszaliśmy na mirko okolice tego wpisu

Źródła, na których się opierałem są na moim blogu. Wiecej treści paleo na fanpage'u.

#paleontologiaboners - wpisy i ciekawostki paleontologiczne
#paleoart - to co wyżej + ładne obrazki z dinozaurami i mamutami

#paleontologia #ewolucja #biologia #ciekawostki #nauka #gruparatowaniapoziomu
Prekambr - Wróciłem i zapraszam wszystkich spragnionych paleontologicznych oraz ewolu...

źródło: comment_xVVcuuo99HSGV6oN7BhxmqWyDwH3FgS7.jpg

Pobierz
  • 19
@Prekambr: Moje trzy grosze. Osobiście, gdybym chciał przekazać to, co ty, poszedłbym w stronę mniej formalną.

Dla osoby, która zdaje sobie sprawę, czym właściwie jest gatunek (a więc sztucznym tworem, tworzonym na potrzeby katalogizacji przestrzeni form życiowych), ten tekst wiele nie wniesie.

Z drugiej zaś strony, dla czytelnika, dla którego trzeba "naprostować" ideę specyfiki sfery biologicznej, przyjęta przez ciebie forma może być za mało atrakcyjna, jako że mocno akademicka. Istota problemu
Dla osoby, która zdaje sobie sprawę, czym właściwie jest gatunek (a więc sztucznym tworem, tworzonym na potrzeby katalogizacji przestrzeni form życiowych), ten tekst wiele nie wniesie.


@IamHater: Pełna zgoda.

Pierwotny zarys wpisu zawierał uproszczona wersję tego, co zacytowałeś oraz wątek, że małpy to inny rząd wielkości niż ludzie. Wierzę w ludzi - tekst rozwinął się po dyskusjach na mirko i w realu, które zaczynały się od mojego sprzeciwu do "Człowiek nie
tekst rozwinął się po dyskusjach na mirko


@Prekambr: btw nie obrażę się, jakbyś mnie @, gdy jakieś ciekawe będą się toczyć ( ͡° ͜ʖ ͡°)

Zresztą sam jestem samoukiem [...] i nie mam w tym kierunku formalnego wykształcenia (ani tym bardziej nie zajmuje się tym zawodowo).


IMHO to w niczym nie przeszkadza, może nawet przeciwnie - sposób (przeformalizowany), w jaki powszechnie mówi się o TE obarczony jest
@Prekambr: szeroko pojęte kwestie społeczne i cywilizacyjne, naukowe, właściwie wszystko "rigczowe" jak leci. Pracuję nad obszernym autorskim podejściem do Paradoksu Fermiego i żadne poszerzanie horyzontów nie zaszkodzi. Temat nieskończenie pojemny. Danke ; )
@IamHater: @IamHater: Będę wołał.

Poobczajaj mirkową twórczość:
eoneon
**niedoszlyandrzej
Turysta
Onanista
ProfesorMilczarek
OjciecMarek
MalyBiolog
pani
doktorodarszeniku** - kolejność przypadkowa i piszę z pamięci, więc pewnie kilka osób pominąłem (i olałem ludzi od paleo, bo tworzymy na mirko takie małe kółko zainteresowań). Od tych ludzi sporo się nauczyłem oraz poszerzyłem horyzonty, jakkolwiek wyświechtanie by to nie brzmiało.

edit: wybacz dziki zapis, ale wypok zniekształcał nicki, a nie